农业温室大棚智能环境监控系统解决方案
《智能温室大棚监控系统的研究与设计》范文

《智能温室大棚监控系统的研究与设计》篇一一、引言随着现代科技的不断进步,农业科技作为支撑现代农业发展的重要支柱,也正在逐步升级与优化。
智能温室大棚监控系统是这一进步的体现之一,它不仅为农业种植提供了精准的环境控制,还能显著提高农作物的产量与品质。
本文旨在探讨智能温室大棚监控系统的设计与实现,通过对其系统架构、技术运用以及实施效果的研究,为现代农业的智能化发展提供一定的理论支持与实践指导。
二、系统架构设计1. 硬件架构智能温室大棚监控系统的硬件架构主要包括传感器网络、数据传输设备、中央处理单元和控制执行设备等部分。
传感器网络负责实时监测温室内的环境参数,如温度、湿度、光照强度等;数据传输设备将收集到的数据传输至中央处理单元;中央处理单元对数据进行处理与分析,并发出控制指令;控制执行设备则根据指令调整温室内的环境条件。
2. 软件架构软件架构则包括数据采集模块、数据处理与分析模块、控制指令输出模块以及用户交互界面等部分。
数据采集模块负责从传感器网络中获取数据;数据处理与分析模块对数据进行处理与存储,并运用算法进行环境预测与优化;控制指令输出模块根据分析结果发出控制指令;用户交互界面则提供友好的操作界面,方便用户进行系统操作与监控。
三、关键技术运用1. 传感器技术传感器技术是智能温室大棚监控系统的核心之一。
通过使用高精度的传感器,系统能够实时监测温室内的环境参数,如温度、湿度、光照强度等,为后续的数据处理与分析提供准确的数据支持。
2. 数据处理与分析技术数据处理与分析技术是智能温室大棚监控系统的关键环节。
通过对传感器收集到的数据进行处理与分析,系统能够实时掌握温室内的环境状况,并运用算法进行环境预测与优化,为控制指令的发出提供依据。
3. 控制执行技术控制执行技术是实现智能温室大棚监控系统精确控制的关键。
通过控制执行设备,系统能够根据中央处理单元发出的指令,调整温室内的环境条件,如开启或关闭通风口、调整遮阳设备等。
智慧农业方案(大棚+种植)

智慧农业(智慧大棚、智慧种植篇)一、背景:传统大棚在浇水、施肥、打药的情况下都是依靠种植人员的感觉和经验,这些经验和方法是前辈的告知。
现代化农业能够自动且精确的感知种植物是否应该浇水、打药等问题,弥补传统种植弊端,让种植人员实现环境可测、生产可控,确保农作物的质量。
二、方案:5G将比4G更加实时精准,采用高精度土壤温湿度传感器和智能气象站,远程在线采集土壤墒情、酸碱度、养分、气象信息等,实现墒情(旱情)自动预报、灌溉用水量智能决策、远程自动控制灌溉设备等功能,并且将数据及时反馈给技术人员。
最终达到精耕细作、准确施肥、合理灌溉的目的。
总的来说,5G 会实现更少的人力成本和更有效地种植效率,获得更高的产量和更高的利润。
基于5G+四大关键能力(环境数据采集、环境智能调控、AI数据建模、水肥智能决策),对作物生长全维度监测,控制生长环境,实现精准大棚种植,提高经济效益。
精准感知:基于泛连接网络采集温湿度、光照度、CO2 、PH值、EC值等数据。
视频监测:利用高光谱影像和高光谱数据分析技术进行病虫害监测,获得最佳的防治策略。
智能调节:根据植物生长周期模型,实时对植物生长环境进行远程精准,智能,自动调控。
模型构建:将数学模型代码化,应用农业AI大脑水肥智能决策能力,输出植物最优水肥比例。
决策/控制:配合精准的水肥一体化机,通过精准的水肥组合将营养物质输送到每一株植物的根部。
三、场景:智能灌溉:精准环控:四、收益:5G将比4G更加实时精准,采用高精度土壤温湿度传感器和智能气象站,远程在线采集土壤墒情、酸碱度、养分、气象信息等,实现墒情(旱情)自动预报、灌溉用水量智能决策、远程自动控制灌溉设备等功能,并且将数据及时反馈给技术人员。
最终达到精耕细作、准确施肥、合理灌溉的目的。
总的来说,5G 会实现更少的人力成本和更有效地种植效率,获得更高的产量和更高的利润。
1、降低成本2、降低风险3、提供效率以下为参考内容ν加大数字农业新技术新产品新模式的应用推广力度。
温室大棚中温室自动化控制系统解决方案设计

温室自动控制系统是专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开辟生产的环境自动控制系统。
可测量风向、风速、温度、湿度、光照、气压、雨量、太阳辐射量、太阳紫外线、土壤温湿度等农业环境要素,根据温室植物生长要求,自动控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备,自动调控温室内环境,达到适宜植物生长的范围,为植物生长提供最佳环境。
智能温室自动化控制系统是根据温室大棚内的温湿度、土壤水分、土壤温度等传感器采集到的信息,接到上位计算机上进行显示,报警,查询.监控中心将收到的采样数据以表格形式显示和存储,然后将其与设定的报警值相比较,若实测值超出设定范围,则通过屏幕显示报警或者语音报警,并打印记录。
(1)系统组网络组成根据工艺运行的需求,我们做如下的网络系统设计:网络采用以太网络设计。
每一个站作为一个网络节点.这个网络采用性能可靠的工业以太网.可以将办公网络、自动控制网络和视频监控网络无缝结合到该网络环境,实现“多网合一”。
整个系统可承载的数据分成如下的几个部份:1:工业控制数据2:采集数据3:工业标准的 MODBUS 总线通讯4:视频语音数据采集和监控(2)组网特点自动化控制系统是开放的控制系统,除了具有良好的网络通讯能力外,还具有与其它控制系统通讯功能和标准的对外通讯接口,以后可以任意扩展控制系统。
整个系统采用多级网络结构,即生产管理网和生产控制网,将过程实时数据、运行操作监视数据信息同非实时信息及共享资源信息分开,分别使用不同的网络. 有效地提高了通讯的效率,降低了通讯负荷.(3)采用的通讯协议Modbus 协议是应用于自动控制器上的一种通用协议.通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。
它已经成为一种通用工业标准.(1)控制系统概述随着社会经济的发展,设施农业作为农业可持续发展的一个重要途径,已经越来越受到世界各国的重视,而设施农业中问世工程的建设与发展是都市型发展的重要组成部份,是设施农业发展的高级阶段.希翼通过改变植物生长的自然环境、.创造适合植物最佳的生长条件,避免外界恶劣的气候,达到调节产期,促进生长发育、防治病虫害等目的。
智能农业解决方案在温室大棚种植中的应用

智能农业解决方案在温室大棚种植中的应用什么是智能农业?随着现代农业生产技术迅猛发展,温室大棚化种植被广泛应用。
温室大棚在现今的农业生产中已占据越来越重要的地位。
为了更好地满足作物的生长条件,提高温室大棚内蔬菜的产量,及时掌握棚内温度、土壤湿度、CO2浓度和光照强度等参数,并进行实时测控,从而实现温室大棚科学、智能化、高效率的管理。
温室大棚智能监控平台,实现对大棚内部环境的自动检测;对通风系统、温控系统、加湿系统、CO2释放系统、遮阳网系统、补光系统等的自动控制。
什么是温室大棚种植?温室大棚又称暖房。
能透光、保温(或加温),用来栽培植物的设施。
在不适宜植物生长的季节,能提供生育期和增加产量,多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。
温室的种类多,依不同的屋架材料、采光材料、外形及加温条件等又可分为很多种类,如玻璃温室、塑料温室;单栋温室、连栋温室;单屋面温室、双屋面温室;加温温室、不加温温室等。
温室结构应密封保温,但又应便于通风降温。
现代化温室中具有控制温湿度、光照等条件的设备,用电脑自动控制创造植物所需的最佳环境条件。
温室大棚是一种室内温室栽培装置,包括栽种槽、供水系统、温控系统、辅助照明系统及湿度控制系统;栽种槽设于窗底或做成隔屏状,供栽种植物;供水系统自动适时适量供给水分;温控系统包括排风扇、热风扇、温度感应器及恒温系统控制箱,以适时调节温度;辅助照明系统包含植物灯及反射镜,装于栽种槽周边,于无日光时提供照明,使植物进行光合作用,并经光线的折射作用而呈现出美丽景观;湿度控制系统配合排风扇而调节湿度及降低室内温度。
温室大棚是以采光覆盖材料作为全部或部分围护结构材料,可在冬季或其它不适宜露地植物生长的季节供栽培植物的建筑。
温室大棚功能分类根据温室的最终使用功能,可分为生产性温室、试验(教育)性温室和允许公众进入的商业性温室。
蔬菜栽培温室、花卉栽培温室、养殖温室等均属于生产性温室;人工气候室、温室实验室等属于试验(教育)性温室;各种观赏温室、零售温室、商品批发温室等则属于商业性温室。
智慧农业大棚系统

LoRaWAN5GN B-I o TC a t.1e M T C智慧农业大棚设计方案1 背景和定义CONTENTS目 录2 解决方案3 平台系统组成介绍4 方案效益5 案例01背景和定义目前的机遇背景分析vvv物联网已经深入生活的方方面面,正在快速的改变传统管理模式通过智能硬件、物联网、大数据等技术对传统的农业大棚进行升级改造,构建全程智能化的高效监测控制管理体系,实现科学指导生态轮作,保证作物的高产、优质、生态、安全;建立线上运营和溯源系统,提高农户经济收益和品牌效益。
智慧农业大棚——定义智慧农业大棚大数据物联网智能硬件智慧农业大棚传统农业大棚02解决方案智慧农业大棚——解决方案通过智能硬件、物联网、大数据等技术,采集环境和植物生长数据,为智能人控制和创造生长环境提供条件,实现“科学指导生态轮作和智能化管理“,构筑智慧农业大棚之灵魂。
智能监测系统智能控制系统智能视频监控系统土壤传感器空气传感器光照传感器CO2传感器土壤养分感知......加温补光内外遮阳风机喷淋滴灌顶窗侧窗......慧联云平台食品溯源环境数据采集......视频监控在线商店智能报警智能控制物联网集中监控客户端智慧农业大棚——环境数据采集大棚集中监控客户端数据中心环境数据采集云平台前端智能硬件通过摄像机无线网络(WIFI ,4G )将实时数据上传到大棚数据中心。
智能硬件数据采集作为关键一环,为智慧农业大棚的智能控制和农业专家分析提供数据支撑服务。
利用无线技术实现智能硬件智能联动、自动组网,并对环境数据实时远程监控。
数据中心根据前端智能硬件上传的数据可以实时监测环境数据和查看植物生长分析曲线图,也为后续自动控制服务。
智能联动、组网APP 集中监控客户端空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度、氧气浓度等环境数据监控有线/WIFI/4G&5G接入洒水无线电磁阀加热器遮阳网电机加湿器鼓风机出风进风智慧农业大棚——智能控制大棚集中监控客户端数据中心智能控制云平台执行设备控制方式:1、在监控室通过集中监控客户端远程启动或关闭设备,或现场通过手机WIFI启动或关闭设备;无线组网实现对智能硬件远程或现场启动和关闭前端智能硬件通过摄像机无线网络(WIFI,4G)实现无线自动组网。
农业智能控制系统方案(详细版)

农业智能控制系统方案(详细版)本页仅作为文档页封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March农业智能控制系统方案(详细版)在了解农业智能控制系统之前,我们先来了解一下农业环境因素对作物生产的影响。
1、温度和湿度:作物的生长与温度和湿度有密切关系,塑料大棚的控制参数中,温度与湿度检测、控制是主要参数之一。
2、CO2:农作物生长发育离不开光合作用,而光合作用又与CO2有关,所以控制 CO2的浓度,有利于作物的生长发育。
3、光照度:采用光传感器来检测和控制光照强度,使作物可以得到均匀一致的光照。
而托普云农农业智能控制系统的应用,可以定量的检测到大棚内环境的参数,还可以多点精确采集,直接能够监测和控制农作物苗期的生长环境,并对其进行智能控制。
下面给大家详细介绍一下农业智能控制系统整套方案。
一、智能农业控制系统简介托普农业智能控制系统也叫现代农业监测系统、现代农业环境监测系统,农业物联网监测系统等,本系统以PLC和传感器技术为核心,适应现代农业发展的要求,实现了现代农业生产环境的智能化监控。
该系统既解决了现场环境参数(温度、湿度、光照、土壤温度、CO2浓度等)的自动获取问题,又可以远程智能监控,满足了管理的要求。
系统中内嵌了动态域名解析功能,可以很方便地实现远程监控,为上级管理者提供方便,节省了大量的成本。
系统具有维护方便、成本低、可靠性高等优点,适用于温室大棚、猪场等多种农业生产环境的监测。
二、特点1、融合技术的应用:本系统率先将多信息融合技术应用于农业生产环境监测,通过对各种传感器及其观测信息的合理支配与使用,将各种传感器在空间和时间上的互补与冗余信息依据某种优化准则组合起来,更准确地把握生产环境的本质和属性,有利于更准确分析其内在规律性和动态变化规律,从而做出更合理、科学的调节,实现增产创收的目标。
2、组态技术的应用:应用组态子系统控制现场设备,可以实现多种监控内容:①实时历史、曲线报表显示环境变化。
农业现代化智能温室大棚建设与管理方案

农业现代化智能温室大棚建设与管理方案第一章总论 (3)1.1 研究背景 (3)1.2 目的和意义 (3)1.3 研究内容和方法 (3)1.3.1 研究内容 (3)1.3.2 研究方法 (4)第二章智能温室大棚规划与设计 (4)2.1 场地选择与布局 (4)2.1.1 场地选择 (4)2.1.2 布局规划 (4)2.2 设施选型与配置 (5)2.2.1 设施选型 (5)2.2.2 设施配置 (5)2.3 结构设计 (5)2.3.1 结构类型 (5)2.3.2 结构设计原则 (5)2.4 环境控制系统设计 (5)2.4.1 控制系统组成 (5)2.4.2 控制策略 (6)第三章温室大棚环境监测与控制 (6)3.1 环境参数监测 (6)3.2 环境参数控制 (6)3.3 自动控制系统 (7)3.4 数据采集与分析 (7)第四章智能温室大棚作物种植与管理 (7)4.1 作物选择与种植模式 (7)4.2 肥水管理 (8)4.3 病虫害防治 (8)4.4 产量与质量监测 (8)第五章智能温室大棚设施维护与管理 (9)5.1 设备维护与保养 (9)5.1.1 设备维护 (9)5.1.2 设备保养 (9)5.2 系统故障排查与处理 (9)5.2.1 系统故障排查 (9)5.2.2 故障处理 (10)5.3 安全生产管理 (10)5.3.1 安全生产责任制 (10)5.3.2 安全生产培训 (10)5.3.3 安全生产检查 (10)5.3.4 应急预案 (10)5.4.1 节能措施 (10)5.4.2 环保措施 (10)第六章人力资源与培训 (10)6.1 人员配置与培训 (10)6.1.1 人员配置 (11)6.1.2 培训内容 (11)6.1.3 培训方式 (11)6.2 管理体系与职责 (11)6.2.1 管理体系 (11)6.2.2 职责划分 (12)6.3 团队建设与激励 (12)6.3.1 团队建设 (12)6.3.2 激励措施 (12)6.4 安全教育与培训 (12)6.4.1 安全教育 (12)6.4.2 安全培训 (12)第七章财务管理与投资回报分析 (13)7.1 投资估算与资金筹措 (13)7.1.1 投资估算 (13)7.1.2 资金筹措 (13)7.2 成本控制与管理 (13)7.2.1 成本控制 (13)7.2.2 成本管理 (14)7.3 投资回报分析 (14)7.3.1 投资回报期 (14)7.3.2 投资收益率 (14)7.3.3 投资风险分析 (14)7.4 财务报表与分析 (14)7.4.1 财务报表 (14)7.4.2 财务分析 (14)第八章市场分析与营销策略 (15)8.1 市场需求分析 (15)8.2 品牌建设与推广 (15)8.3 营销渠道与策略 (15)8.4 客户关系管理 (16)第九章政策法规与行业动态 (16)9.1 国家政策法规 (16)9.1.1 政策背景 (16)9.1.2 政策内容 (16)9.2 行业标准与规范 (17)9.2.1 行业标准 (17)9.2.2 行业规范 (17)9.3 行业发展趋势 (17)9.3.2 产业链整合 (17)9.3.3 绿色可持续发展 (17)9.4 国际合作与交流 (17)9.4.1 国际合作 (17)9.4.2 交流与合作 (18)第十章智能温室大棚建设与管理的可持续发展 (18)10.1 可持续发展战略 (18)10.2 生态环保与绿色生产 (18)10.3 技术创新与产业升级 (18)10.4 企业社会责任与公益事业 (18)第一章总论1.1 研究背景我国经济的快速发展,农业现代化水平不断提升,智能温室大棚作为农业现代化的重要组成部分,逐渐成为农业发展的新趋势。
智慧大棚整体解决方案

智能智能大棚解决方案网络科技股份有限公司目录第一章概述 (3)1.1名称 (3)1.2背景 (3)1.3现状分析 (5)1.4智能大棚平台优势 (7)第二章解决方案 (9)2.1总体架构 (9)2.2智能大棚平台 (10)2.2.1智能大棚平台组网 (11)2.2.2智能大棚平台子系统 (12)2.3智能大棚平台软件功能 (31)2.4平台特点 (38)第一章概述1.1名称智能大棚解决方案1.2背景温室大棚生产是近20年来我国农业种植中效益最大的产业。
目前我国设施农业面积已达300多万公顷,总面积占世界首位。
其中温室大棚面积约60余万公顷,北方地区约占整个大棚面积的80%以上。
我国北方地区的温室大棚经过对其建筑结构、环境调控技术和栽培技术等方面的不断改进,初步形成了具有中国特色的设施农业生产体系—节能型温室大棚配套栽培技术。
在40℃的高寒地区可实现冬季不加温生产蔬菜,基本消除了冬春蔬菜淡季,该技术在中国北方地区得到广泛应用,南方地区则大力推广塑料大棚和遮阳网栽培,解决了夏季防雨降温的问题。
目前,我国商品化大棚普及率仍然较低,受生产成本等条件的制约,高、中档次的商品化大棚主要被一些机关团体、军队、农场和科研单位采用,却很少被个体及一般农民采用。
普通农户大多采用自建的简易拱棚进行作物生产,约占我国大棚总量的60%以上。
有的大棚结构简单、设备简陋,难以实现环境的综合调控,生产管理和运行水平比较低下。
同时,大棚缺乏有效的管理体制和机制,无法将生产、加工、销售有机地结合起来。
随着科学技术的迅猛发展,我国的温室也必将向大型化、集约化、规模化、产业化方向发展。
温棚骨架材料趋向高强度、轻便、耐腐蚀、使用寿命长发展;规模向多拱拼装式、大型连栋式方向发展,采光利用率高、低能耗的温室将成为发展重点;覆盖材料向透气性好、保温保湿性能优越方向发展;配套设施向电动和计算机自动监控方向发展。
发展温室产业必须以科技创新为依托。
智能温室大棚系统方案详解

智能温室大棚系统方案详解近年来,反季节种植已经成为一种火热的趋势,温室大棚也是到处可见,而温室大棚对于自动化、智能化的要求也是越来越迫切,托普云农为此提出了一整套的智能温室大棚系统解决方案,该系统能够对温室大棚的温湿度、二氧化碳浓度等各个方面的监测,并将通风、浇灌等各个方面的控制进行了综合系统的研究,真正实现了温室大棚对自动化、智能化的要求。
一、智能温室大棚系统方案详解概述传统的人工控制方式,不仅投入成本高,还难以达到科学合理种植的要求,严重影响智能大棚的种植产量和质量。
智能大棚可以对空气温湿度、土壤温湿度、光照、CO2浓度、土壤PH值、风速风向、雨量等大棚现场参数进行实时采集,无线传输至监控服务器,管理者可随时通过电脑或智能手机了解大棚的实时状况,并根据大棚现场内外环境因子的变化情况将命令下发到现场执行设备,保证大棚农作物处于一个良好的生长环境,提升农作物的产量和质量。
二、智能温室大棚系统方案的组成部分1、设施农业智能监测系统通过物联网系统可连接传感器采集空气温湿度、二氧化碳、光照强度、风速风向、降雨量、土壤温湿度、土壤水分、养分含量(N、P、K)、PH值以及植物生理生态指标(叶面积指数、果实膨大、茎杆微变化、叶湿、叶温、水势、茎流、呼吸等)来获得作物生长的最佳条件,并根据参数变化实时调控或自动控制温控系统、灌溉系统等。
2、设施农业视频监控系统随时随地远程查看大棚内的农作物生长情况、各园艺设备的运行状态、工人生产情况,有了这个“千里眼”,管理人员可以做到远程轻松监控、管理作业生产。
3、设施农业智能控制系统通过物联网系统,可以设定温室内各种设备运行环境条件,当环境信息未达到预先制定的条件时,自动启动温室内的相关设备,比如:风机自动调节通风降温、内外遮阳自动调节光照强度、自动喷滴灌、自动加湿除湿、自动施肥,实现智能化管理,节水,省电,省人工,更省心。
4、软件展示平台托普农业物联网软件平台并不只是一个操作平台,而是一个庞大的管理体系,是用户在实现农业运营中使用的有形和无形相结合的控制系统。
《2024年智慧农业大棚监控系统的设计与实现》范文

《智慧农业大棚监控系统的设计与实现》篇一一、引言随着现代农业科技的飞速发展,智慧农业成为了农业生产的新趋势。
其中,智慧农业大棚监控系统以其智能化、精准化的特点,有效提升了农作物的产量与质量。
本文将详细阐述智慧农业大棚监控系统的设计与实现过程,以期为相关领域的研究与应用提供参考。
二、系统设计目标智慧农业大棚监控系统的设计目标主要包括以下几个方面:1. 实现大棚内环境参数的实时监测,如温度、湿度、光照等。
2. 对农作物的生长状态进行实时监控,以便及时发现异常情况。
3. 实现对大棚内设备的智能控制,如灌溉、通风、加热等。
4. 便于用户远程管理,实时掌握大棚内的情况。
三、系统设计原则在系统设计过程中,我们遵循了以下原则:1. 实用性:系统应具备操作简便、功能实用的特点,满足农业生产的需求。
2. 可靠性:系统应具备较高的稳定性与可靠性,确保数据准确无误。
3. 智能化:通过引入先进的物联网技术,实现系统的智能化管理。
4. 可扩展性:系统应具备良好的可扩展性,以便未来功能的增加与升级。
四、系统架构设计智慧农业大棚监控系统采用物联网技术,主要包括以下几个部分:1. 感知层:通过传感器实时监测大棚内的环境参数,如温度、湿度、光照等。
2. 网络层:将感知层采集的数据通过无线传输网络发送至服务器端。
3. 应用层:服务器端对接收到的数据进行处理与分析,将结果展示在用户界面上,同时根据用户操作实现对大棚内设备的智能控制。
五、系统实现1. 硬件设备选型与布设:根据系统设计目标,选择合适的传感器、执行器等硬件设备,并合理布设在大棚内。
2. 软件系统开发:包括感知层、网络层和应用层的软件开发。
感知层通过传感器采集数据,网络层将数据传输至服务器端,应用层对数据进行处理与分析,并展示在用户界面上。
3. 系统集成与调试:将硬件设备与软件系统进行集成,进行系统调试,确保系统的正常运行。
4. 用户界面设计:设计直观、易操作的用户界面,方便用户实时掌握大棚内的情况。
智能大棚解决方案

.智能大棚解决方案甘肃图博网络科技股份有限公司2018年8月目录第一章概述 (3)1.1名称 (3)1.2背景 (3)1.3现状分析 (5)1.4智能大棚平台优势 (7)第二章解决方案 (8)2.1总体架构 (8)2.2智能大棚平台 (9)2.2.1智能大棚平台组网 (10)2.2.2智能大棚平台子系统 (11)2.3智能大棚平台软件功能 (28)2.4平台特点 (35)第一章概述1.1名称智能大棚解决方案1.2背景温室大棚生产是近20年来我国农业种植中效益最大的产业。
目前我国设施农业面积已达300多万公顷,总面积占世界首位。
其中温室大棚面积约60余万公顷,北方地区约占整个大棚面积的80%以上。
我国北方地区的温室大棚经过对其建筑结构、环境调控技术和栽培技术等方面的不断改进,初步形成了具有中国特色的设施农业生产体系—节能型温室大棚配套栽培技术。
在40℃的高寒地区可实现冬季不加温生产蔬菜,基本消除了冬春蔬菜淡季,该技术在中国北方地区得到广泛应用,南方地区则大力推广塑料大棚和遮阳网栽培,解决了夏季防雨降温的问题。
目前,我国商品化大棚普及率仍然较低,受生产成本等条件的制约,高、中档次的商品化大棚主要被一些机关团体、军队、农场和科研单位采用,却很少被个体及一般农民采用。
普通农户大多采用自建的简易拱棚进行作物生产,约占我国大棚总量的60%以上。
有的大棚结构简单、设备简陋,难以实现环境的综合调控,生产管理和运行水平比较低下。
同时,大棚缺乏有效的管理体制和机制,无法将生产、加工、销售有机地结合起来。
随着科学技术的迅猛发展,我国的温室也必将向大型化、集约化、规模化、产业化方向发展。
温棚骨架材料趋向高强度、轻便、耐腐蚀、使用寿命长发展;规模向多拱拼装式、大型连栋式方向发展,采光利用率高、低能耗的温室将成为发展重点;覆盖材料向透气性好、保温保湿性能优越方向发展;配套设施向电动和计算机自动监控方向发展。
发展温室产业必须以科技创新为依托。
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智能温室大棚环境监控系统
1、系统简介
该系统利用物联网技术,可实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、
二氧化碳浓度、光照强度及视频图像,通过模型分析,远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴
灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备,保证温室大棚内环境最适宜作物生长,为作
物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。同时,该系统还可以通过手机、PDA、计算机
等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等,实现温室大棚集约化、网
络化远程管理,充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。本系统适用于各种类型的
日光温室、连栋温室、智能温室。
2、系统组成
该系统包括:传感终端、通信终端、无线传感网、控制终端、监控中心和应用软件平
台。
(1)传感终端
温室大棚环境信息感知单元由无线采集终端和各种环境信息传感器组成。环境信息传
感器监测空气温湿度、土壤水分温度、光照强度、二氧化碳浓度等多点环境参数,通过无
线采集终端以GPRS方式将采集数据传输至监控中心,以指导生产。
(2)通信终端及传感网络建设
温室大棚无线传感通信网络主要由如下两部分组成:温室大棚内部感知节点间的自组
织网络建设;温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络建设。前者主要实现传感
器数据的采集及传感器与执行控制器间的数据交互。温室大棚环境信息通过内部自组织网
络在中继节点汇聚后,将通过温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络实现监控
中心对各温室大棚环境信息的监控。
(3)控制终端
温室大棚环境智能控制单元由测控模块、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成,通过
GPRS模块与管理监控中心连接。根据温室大棚内空气温湿度、土壤温度水分、光照强度及
二氧化碳浓度等参数,对环境调节设备进行控制,包括内遮阳、外遮阳、风机、湿帘水泵、
顶部通风、电磁阀等设备。
(4)视频监控系统
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作为数据信息的有效补充,基于网络技术和视频信号传输技术,对温室大棚内部作物生
长状况进行全天候视频监控。该系统由网络型视频服务器、高分辨率摄像头组成,网络型
视频服务器主要用以提供视频信号的转换和传输,并实现远程的网络视频服务。在已有
Internet上,只要能够上网就可以根据用户权限进行远程的图像访问、实现多点、在线、
便捷的监测方式。
(5)监控中心
监控中心由服务器、多业务综合光端机、大屏幕显示系统、UPS及配套网络设备组成,
是整个系统的核心。建设管理监控中心的目的是对整个示范园区进行信息化管理并进行成
果展示。
(6)应用软件平台
通过应用软件平台可将土壤信息感知设备、空气环境监测感知设备、外部气象感知设
备、视频信息感知设备等各种感知设备的基础数据进行统一存储、处理和挖掘,通过中央
控制软件的智能决策,形成有效指令,通过声光电报警指导管理人员或者直接控制执行机
构的方式调节设施内的小气候环境,为作物生长提供优良的生长环境。
3、特色与创新
先进性:所采用的传感器、通信技术和软件平台在国内均属领先水平。
可靠性:系统的软硬件经过大量实际应用和严格测试,具有良好的可靠性。
易用性:硬件设备安装维护方便,软件平台界面友好,操作方便,易学易用。
扩展性:软硬件采用模块化设计,可扩充结构及标准化模块结构,便于系统适应不同规范
和功能要求的监控系统。